烹饪机器人翻锅运动最优化设计_闫维新.pdf

《烹饪机器人翻锅运动最优化设计_闫维新.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第40卷第3期电子科技大学学报Vol.40No.32011年5月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMay2011烹饪机器人翻锅运动最优化设计11112闫维新，马文涛，付庄，赵言正，周晓燕(1.上海交通大学机器人研究所上海闵行区200240;2.扬州大学旅游烹饪学院江苏扬州225009)【摘要】介绍了烹饪机器人翻锅运动最优化设计，用于锅具运动中的动作调节。首先介绍了锅具运动机构及翻锅实现机理，其次进行了锅具物料质量点m的运动学和动力学分析。建立模型，得

2、出了锅具机构翻锅运动最优化实现方法，解决了烹饪机器人复现厨师特定烹饪动作的问题，实验表明，该优化方法能够完成烹饪工艺中复杂的大翻、小翻，满足了烹饪机器人锅具运动的要求。关键词烹饪动作;烹饪机器人;运动学分析;最优化中图分类号TP242.3文献标识码Adoi:10.3969/j.issn.1001-0548.2011.03.001OptimumDesignforTurningoverMotionofCookingRobot11112YANWei-xin,MAWen-tao,FUZhuang,ZHAOYan-zheng,andZHOU

3、Xiao-yan(1.ResearchInstituteofRobotics,ShanghaiJiaotongUniversityMinghangShanghai200240;2.SchoolofTourismandCulinaryScience,YangzhouUniversityYangzhouJiangsu225009)AbstractAcomprehensiveintroductiontoakindofoptimumdesignforturningovermotionofcookingrobot,itisusedtoadj

4、ustthemotionparameterofwok.Firstly,thepaperintroducesthemechanismofwokmotionandrealizingprincipleofwok’sturningover.Secondly,kinematicandkineticanalysisformasspointmisaccomplishedandmodeled.Thirdly,theoptimumrealizedmethodofwok’sturningoverisobtainedforthewokmotioncom

5、ponents.Itsolvestheproblemthatthecookingrobotsimulatethespecialcookingmotionmadebychef.Greatdealsofexperimentsshowthatthismethodcanaccomplishthecomplexcookingmotionsuchasgreatturningoverandlittleturningoveretc.,andsatisfytherequirementsofwokmotionofcookingrobot.Keywor

6、dscookingaction;cookingrobot;kinematicanalysis;optimum中式菜肴以烹调方法多样、操作程序极为复杂可完成实际的锅具运动部件，以及晃锅、倾倒和翻[1]闻名于世，烹饪机器人的出现迎合了中式烹饪工锅(分小翻和大翻)等特殊动作。电机1带动曲柄使滑业化需求。中式菜肴特定烹饪动作是区别于西餐的杆做往复运动与摆动，锅具与滑杆连成一体，在滑重要特点之一。本文介绍了锅具运动机构及翻锅动杆做往复运动与摆动的过程中，锅具中心做近似椭作机理，对锅具物料在特定烹饪动作中进行了运动圆的变速运动。电机2通过锥齿

7、轮使滑杆(包括锅具)学和动力学分析，给出了数学模型和仿真计算。通做旋转运动，从而使锅具实现翻动和倾倒动作。上过大量实验表明，该方法能高效地复现厨师的烹饪述装置安装在一个运动平台上，由其他电机驱动实动作，满足锅具运动要求。现整体平移。该运动机构的运动合成使锅具机构实[3]现翻动、水平移动和晃动。1自动烹饪机器人中国菜肴烹饪机器人能够根据指令自主地完成C锅具B烹饪，机器人由人机界面、投料机构、锅具动作机D滑杆A构、中间出料机构、火候视觉模块和盖锅机构组成。21曲柄烹饪机器人各模块的介绍可参见文献[2]。锅具运动机构示意如图1所示，根据

8、锅具运动学分析，将实现图1烹饪机器人锅具动作机构原理图烹饪机器人自由度要求的锅具运动机构进行简化，收稿日期：2009−06−25;修回日期：2009−11−02基金项目：机器人技术与系统国家重点实验室开放研究项目(SKLRS-2010-ZD-06)